влаге). Почему решил раскрыть данный вопрос. Дело в том, что я часто встречал утверждение, что хрусталик не ответственен за аккомодацию, так как он находится в воде. В связи с тем, что преломляющая сила воды (водянистой влаги) и хрусталика практически равны (приблизительно 1,33) следовательно, хрусталик практически ничего не преломляет, и за аккомодацию отвечают другие структуры глаза. Давайте разбираться в этом вопросе. Действительно ли верны данные предположения либо нет.
Хрусталик это линза, находящаяся в жидкости, которая называется водянистая влага. Коэффициент преломления водянистой влаги соответствует коэффициенту преломления воды. То есть по факту нам нужно рассчитать преломление линзы, которая находится в воде. Следовательно для решения данного вопроса обратимся к геометрической оптике и к ее формулам. Для наглядности мы сделаем два расчета: определение оптической силы хрусталика в водянистой влаге и в воздухе.
1. Формула. Расчет оптической силы линзы с учетом толщины линзы
n – показатель преломления материала линзы,
n0 – показатель преломления среды, окружающей линзу, d – толщина линзы, R1 – радиус кривизны поверхности, которая ближе к источнику света (дальше от фокальной плоскости), R2 – радиус кривизны поверхности, которая дальше от источника света (ближе к фокальной плоскости),
R1 в этой формуле, знак радиуса положителен, если поверхность выпуклая, и отрицателен, если вогнутая. Для R2 наоборот – положителен, если линза вогнутая, и отрицателен, если выпуклая.
2. Формула. Расчет оптической силы линзы без учета ее толщины (формула тонкой линзы)
Если d пренебрежительно мало, относительно её фокусного расстояния, то такая линза называется тонкой, и её фокусное расстояние можно найти по формуле:
Эту формулу также называют формулой тонкой линзы. Величина фокусного расстояния положительна для собирающих линз, и отрицательна для рассеивающих.
Величина n0 / f называется оптической силой линзы (D). Оптическая сила линзы измеряется в диоптриях. Оптическая сила также зависит от показателя преломления окружающей среды n0
3. Характеристики хрусталика R1 = 10мм (5,33 на пике аккомодации) R2 = 6мм (5,33 на пике аккомодации) n = 1,386 – 1,43 (по схем. глазу 1,416) D = 19,11дптр (33,06дптр на пике аккомодации) d = 3,6 – 5мм
4. Показатели преломления n = 1,333 (водянистая влага) n = 1,000 (воздух)
Для расчета оптической силы хрусталика будем использовать формулу тонкой линзы. (В формуле во второй скобке изменен знак с минуса на плюс так как хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу).
Хрусталик в покое аккомодации
Среда: водянистая влага
Среда: воздух
Хрусталик
